java实现Dijkstra算法

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本文介绍了一种使用Java实现的经典Dijkstra算法。该算法能够计算带权图中从指定起点到其他各点的最短路径。通过维护一个距离映射和已解决节点集，逐步更新最短路径直到所有节点都被考虑。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

最近在复习一些数据结构的知识，就把经典的Dijkstra算法用java实现了一下。

总结一下思想就是：每次找到距离最短的点，用这个点去更新它的邻接点到开始点的距离，直到所有点都被选成最短点为止。

代码中只输出开始点到其它所有点的最短距离，没有实现输出最短路径的具体路径，如果要记录的话，需要额外用一个数据结构记录是谁更新的它。

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;

public class ShortestPath {
	private static final int minDis = 0;
	private static final int maxDis = Integer.MAX_VALUE;
	// 图的邻接矩阵
	int[][] matrix;
	// 起始点
	int startIndex;
	// 用来存放起始点到其它点当前的距离
	HashMap<Integer, Integer> distanceMap = new HashMap<Integer, Integer>();
	// 用来存放已经找到最短路径的点的集合
	Set<Integer> findedSet = new HashSet<Integer>();

	public ShortestPath(int[][] matrix, int start) {
		this.matrix = matrix;
		this.startIndex = start;
		//findedSet.add(startIndex);
	}

	public void find() {
		// 用start相邻的点初始化distanceMap
		for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
			//if (matrix[startIndex][i] != maxDis)
				distanceMap.put(i, matrix[startIndex][i]);
		}

		while (findedSet.size() != matrix.length) {
			int currentMinIndex = currentMinIndex();
			// 用此结点更新其它结点的距离
			for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
				if (!findedSet.contains(i) && matrix[currentMinIndex][i] != maxDis
						&& matrix[currentMinIndex][i] + distanceMap.get(currentMinIndex) < distanceMap.get(i))
					distanceMap.put(i, matrix[currentMinIndex][i] + distanceMap.get(currentMinIndex));
			}
			
			// 放入findedset
			findedSet.add(currentMinIndex);
		}
	}

	//打印从起始点到所有点的最短距离
	public void printDistance(){
		Iterator<Entry<Integer, Integer>> it = distanceMap.entrySet().iterator();
		int min = Integer.MIN_VALUE;
		int minIndex = -1;
		while (it.hasNext()) {
			Entry<Integer, Integer> entry = it.next();
			System.out.println(startIndex+"---->"+entry.getKey()+":"+entry.getValue());
		}
	}
	
	// 返回当前最小距离的点(必须不包含在findedSet中)
	private int currentMinIndex() {
		Iterator<Entry<Integer, Integer>> it = distanceMap.entrySet().iterator();
		int min = Integer.MAX_VALUE;
		int minIndex = -1;
		while (it.hasNext()) {
			Entry<Integer, Integer> entry = it.next();
			if (!findedSet.contains(entry.getKey()) && entry.getValue() < min) {
				min = entry.getValue();
				minIndex = entry.getKey();
			}
		}
		return minIndex;
	}

	public static void main(String[] args) {
		int[][] inputMatrix = new int[][] { { minDis, 2, maxDis, 1, maxDis, maxDis, maxDis }, { maxDis, minDis, maxDis, 3, 10, maxDis, maxDis },
				{ 4, maxDis, minDis, maxDis, maxDis, 5, maxDis }, { maxDis, maxDis, 2, minDis, 2, 8, 4 },
				{ maxDis, maxDis, maxDis, maxDis, minDis, maxDis, 6 }, { maxDis, maxDis, maxDis, maxDis, maxDis, minDis, maxDis },
				{ maxDis, maxDis, maxDis, maxDis, maxDis, 1, minDis } };
		ShortestPath path = new ShortestPath(inputMatrix, 0);
		path.find();
		path.printDistance();

	}
}